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韩国能源研究所成功生产氨基清洁氢实现零CO2排放

盖世汽车 Elisha 2024-03-02 08:54:41

核心提示：该技术能够生产符合国际氢动力汽车标准的高纯度氢气，而不像使用化石燃料那样会产生二氧化碳（CO2）排放。

盖世汽车讯据外媒报道，韩国能源研究所（KIER）氢研究部Jung Unho博士的研究团队开发出韩国首个清洁制氢技术，该技术基于氨分解，无需使用化石燃料。这一突破可能有助于实现更可持续、更环保的能源。该技术能够生产符合国际氢动力汽车标准的高纯度氢气，而不像使用化石燃料那样会产生二氧化碳（CO2）排放。

（图片来源：KIST）

氨是氮氢化合物，其储氢密度比液态氢高1.7倍，是最具成本效益的氢气运输方式。由于在化肥等多个领域使用了100多年，相关的基础设施、处理和安全标准比较完备。这被视为解决氢储存和运输挑战的最实用解决方案。

氨仅由氢和氮组成，所以分离氢时不会产生碳排放。该分解过程需要提供600℃以上的热能，而目前使用化石燃料会产生CO2排放。因此，为了生产清洁氢，即使在分解氨的过程中也必须使用无碳能源。

通过利用分解反应中剩余的少量氢气和氨，研究人员能够在不使用化石燃料的情况下生产氢气。为了从氨中获得纯氢，需要在600℃以上的温度下使用钌（Ru）催化剂对氨进行分解，然后通过变压吸附（PSA）技术进行氢气纯化。实施该方法时会形成氮和氢的残气混合物，可将其重新用作氨分解反应器的加热元素。尽管如此，仅靠残余气体无法提供足够的反应热，因此必须额外增加热量。

现有技术需要通过天然气（LNG）或液化石油气（LPG）等化石燃料来补充不足的反应热，因此在燃烧过程中会排放CO2。然而，此次开发的系统可以通过氨而不是化石燃料来提供反应热，并可以从源头阻止CO2排放。该系统能以每小时5Nm3（约0.45kg）的速度生产99.97%以上的高纯度氢，以供氢电动汽车燃料电池使用。此外，所产生氢气的杂质浓度为氮小于300ppm，氨小于0.1ppm，符合ISO 14687氢燃料电动汽车国际标准。

这项新开发的技术具有重要意义，因为可以使用氨来生产无碳氢气，填补了这一领域以前的空白。研究人员表示，随着规模扩大，新技术将对清洁氢能源领域产生重大影响。